17. 等高線プロット

17.1. 概要

等高線プロットは,2種類の量的変数の分布を見るために用いられる手法です.集計したい変数をそれぞれ横軸・縦軸にとり,該当するデータの量の分布を曲線(等高線)で表現します.

contours

例えば上図は,雑誌別に平均掲載位置(横軸)と掲載週数(縦軸)の作品数の分布を表した等高線プロットです. 等高線上の数値は,曲線上に存在する(と推定される)作品数を表します. 色が明るい領域ほど,多くの作品が存在しています.

17.2. Plotlyによる作図方法

17.3. MADB Labを用いた作図例

17.3.1. 下準備

import pandas as pd
import plotly.express as px

import warnings
warnings.filterwarnings('ignore')
# 前処理の結果,以下に分析対象ファイルが格納されていることを想定
PATH_DATA = '../../data/preprocess/out/episodes.csv'
# Jupyter Book用のPlotlyのrenderer
RENDERER = 'plotly_mimetype+notebook'
# 連載週数の最小値
MIN_WEEKS = 5
def show_fig(fig):
    """Jupyter Bookでも表示可能なようRendererを指定"""
    fig.update_layout(margin=dict(t=50, l=25, r=25, b=25))
    fig.update_layout(legend={
        'yanchor': 'top',
        'xanchor': 'left',
        'x': 0.01, 'y': 0.99})
    fig.show(renderer=RENDERER)
df = pd.read_csv(PATH_DATA)

17.3.2. 作品別の平均掲載位置と掲載週数

df_plot = \
    df.groupby('cname')['pageStartPosition'].\
    agg(['count', 'mean']).reset_index()
df_plot.columns = ['cname', 'weeks', 'position']
df_plot = \
    df_plot[df_plot['weeks'] >= MIN_WEEKS].reset_index(drop=True)
fig = px.density_contour(
    df_plot, x='position', y='weeks',
    title='作品別の平均掲載位置と掲載週数')
fig.update_xaxes(title='平均掲載位置')
fig.update_yaxes(title='掲載週数')
# 色を塗りつぶし,等高線にラベルを追加
fig.update_traces(
    contours_coloring="fill", 
    contours_showlabels = True)
show_fig(fig)
fig.update_yaxes(range=[0, 200])
show_fig(fig)

17.3.3. 雑誌別・作品別の平均掲載位置と連載週数

df_plot = \
    df.groupby(['mcname', 'cname'])['pageStartPosition'].\
    agg(['count', 'mean']).reset_index()
df_plot.columns = \
    ['mcname', 'cname', 'weeks', 'position']
df_plot = df_plot.sort_values(
    'mcname', ignore_index=True)
df_plot = \
    df_plot[df_plot['weeks'] >= MIN_WEEKS].reset_index(drop=True)
fig = px.density_contour(
    df_plot, x='position', y='weeks', color='mcname',
    title='雑誌別・作品別の平均掲載位置と掲載週数')
fig.update_xaxes(title='平均掲載位置')
fig.update_yaxes(title='掲載週数')
fig.update_yaxes(range=[0, 200])
show_fig(fig)
fig = px.density_contour(
    df_plot, x='position', y='weeks',
    facet_col='mcname', facet_col_wrap=2,
    title='雑誌別・作品別の平均掲載位置と掲載週数')
fig.for_each_annotation(
    lambda a: a.update(text=a.text.split("=")[-1]))
# 色を塗りつぶし,等高線にラベルを追加
fig.update_traces(
    contours_coloring="fill", 
    contours_showlabels = True)
fig.update_yaxes(range=[0, 200])
# カラーバーの表示が壊れるので非表示
fig.update_traces(showscale=False)
show_fig(fig)